JPH11284032A - フリップチップ接続方法とフリップチップ接続構造 - Google Patents

フリップチップ接続方法とフリップチップ接続構造

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JPH11284032A
JPH11284032A JP10098576A JP9857698A JPH11284032A JP H11284032 A JPH11284032 A JP H11284032A JP 10098576 A JP10098576 A JP 10098576A JP 9857698 A JP9857698 A JP 9857698A JP H11284032 A JPH11284032 A JP H11284032A
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semiconductor chip
connection
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chip
solder resist
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Shinji Tezuka
伸治 手塚
Kozo Komatsu
耕三 小松
Tsutomu Sakatsu
務 坂津
Toshiaki Iwabuchi
寿章 岩渕
Satoshi Kuwazaki
聡 桑崎
Hideaki Okura
秀章 大倉
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体チップとの接続ピッチが小さくなり、
バンプの直径が小さくなつても、内部に接続劣化異物や
気泡が残存せずに簡単に構成されるフリップチップ接続
構造を提供する。 【解決手段】 電極パターン3の半導体チップ2との接
続部以外の半導体チップ2の外側領域が、ソルダーレジ
スト7で覆われる基板1に、半導体チップ2がバンブ5
で接続部に接続され、フラックスの洗浄後に、基板1と
半導体チップ2の間隙とその周辺が樹脂で封止され、半
導体チップ2の隅部に対向し、電極パターン3が形成さ
れない基板1位置に、ソルダーレジスト7の膜厚が他よ
り薄いか、ソルダーレジスト7が形成されない膜調整部
8が設けられ、基板1と半導体チップ2の間隔が広い膜
調整部8から、封止樹脂6が基板1と半導体チップ2間
に完全に流入され、封止樹脂6の封止が気泡を生ぜず行
なわれ、内部に気泡が残存せず接続不良の発生がなく安
定した動作寿命を大幅に延長することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はフリップチップ接続
方法とフリップチップ接続構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のフリップチップ接続構造では、図
6に示すように、プリント回路の電極パターン3の端部
に設けられ、搭載接続される半導体チップとの接続部分
の外側より、半導体チップの搭載領域以外の基板1の全
面には、一様な厚みのソルダーレジスト7が被覆配設さ
れ形成されている。そして、この基板1に対して、図5
に示すように、基板1のプリント回路の電極パターン3
の端部が、金や半田などの導電材で形成されるバンプ5
を介して、半導体チップ2と加熱や加圧など、バンプ5
の材質に応じた方法で接続され、接続部のフラックスな
どの接続劣化異物を洗浄した後に、半導体チップ2と基
板1との間隙に封止樹脂が注入され硬化処理されてい
る。
【0003】この従来のフリップチップ接続構造では、
接続ピッチが小さくなると、バンプ5の直径が小さくな
り、図7に示すように、バンプ5の高さが例えば40〜
50μmと小さくなると、半導体チップ2とソルダーレ
ジスト7間の間隔dがかなり小さくなり、電極パターン
3とバンプ5の接続部分の洗浄が充分に行なえなくな
り、封止樹脂6の流入時にも、基板1と半導体チップ2
間に封止樹脂6が完全に流入せず、硬化後に気泡が残存
する状態となる。
【0004】このようにフリップチップ接続構造内に、
フラックスなどの接続劣化異物や気泡が残存している
と、残存する接続劣化異物により、腐食が発生して動作
寿命が短縮したり、残存する気泡により接続が不安定に
なることがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来のフリッ
プチップ接続構造での問題を解決するために、特開平5
−144816号公報において、電極パターンの端部の
半導体チップの接続部を、ソルダーレジストより高く形
成したフェイスダウンボンディング方法が開示されてい
る。
【0006】しかし、この開示の方法では、基板の作成
時に、通常の基板形状を形成した後に、さらに、メッキ
工程などにより、電極パターンの端部を形成する必要が
あり、追加工程を施すために製造工程が延長され、さら
に、メッキ廃液の処理などの設備が必要になり製造コス
トも増大することになる。
【0007】本発明は、前述したようなフリップチップ
接続構造の現状に鑑みてなされたものであり、その第1
の目的は、半導体チップとの接続ピッチが小さくなり、
バンプの直径が小さくなつても、電極パターンの接続部
の洗浄と、基板と半導体チップ間の樹脂による封止と
を、簡単且つ完全に行なうことが可能なフリップチップ
接続方法を提供することにある。
【0008】また、本発明の第2の目的は、半導体チッ
プとの接続ピッチが小さくなり、バンプの直径が小さく
なつても、内部に接続劣化異物や気泡が残存せずに簡単
に構成されるフリップチップ接続構造を提供することに
ある。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記第1の目的を達成す
るために、請求項1記載の発明は、プリント回路の電極
パターンの半導体チップとの接続部以外の前記半導体チ
ップの外側領域が、ソルダーレジスト膜で覆われる基板
に対して、前記半導体チップを前記接続部に導電性のバ
ンブを介して接続し、該接続に伴って生じる接続劣化異
物を洗浄後に、前記基板と前記半導体チップ間の間隙領
域及びその周辺部を樹脂により封止するフリップチップ
接続方法において、前記半導体チップの隅部に対向し、
前記電極パターンが形成されていない基板位置に対し
て、形成されるソルダーレジスト膜の膜厚が他部分より
も薄いか、またはソルダーレジスト膜が形成されない膜
調整部を設けるソルダーレジスト膜調整ステップと該ソ
ルダーレジスト膜調整ステップで設けられた膜調整部よ
り前記樹脂による封止を行なう樹脂封止ステップとを有
することを特徴とするものである。
【0010】同様に前記第1の目的を達成するために、
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明に対して、
前記半導体チップに対向する前記基板の領域に、貫通孔
を形成する貫通孔形成ステップと、前記貫通孔を介し
て、前記接続劣化異物の洗浄を行なう洗浄ステップとが
設けられている特徴とするものである。
【0011】前記第2の目的を達成するために、請求項
3記載の発明は、プリント回路の半導体チップとの接続
部以外の前記半導体チップの外側領域が、ソルダーレジ
スト膜で覆われる基板と、前記半導体チップが前記接続
部に導電性のバンブを介して接続され、該接続に伴って
生じる接続劣化異物の洗浄後に、前記基板と前記半導体
チップ間の間隙領域及びその周辺部が樹脂により封止さ
れてなるフリップチップ接続構造において、前記半導体
チップの隅部に対向し、前記電極パターンが形成されて
いない基板位置に対して、形成されるソルダーレジスト
膜が他部分よりも薄いか、または、ソルダーレジスト膜
が形成されておらず、樹脂が流入され前記封止が行なわ
れる膜調整部が設けられていることを特徴とするもので
ある。
【0012】同様に前記第2の目的を達成するために、
請求項4記載の発明は、請求項3記載の発明に対して、
前記半導体チップに対向する前記基板の領域に、前記接
続劣化異物の洗浄を行なう貫通孔が形成されていること
を特徴とするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】[第1の実施の形態]本発明をフ
リップチップ接続構造に係る第1の実施の形態に基づい
て、図1及び図2を参照して説明する。図1は本実施の
形態の構成を示す平面説明図、図2は本実施の形態の封
止工程を示す断面説明図である。
【0014】本実施の形態では、図1及び図2に示すよ
うに、基板1には、搭載接続される半導体チップ2の隅
部に対向して、電極パターン3が形成されていない基板
位置に対して、形成されるソルダーレジストの膜厚が他
部分よりも薄いか、またはソルダーレジストが形成され
ない膜調整部8が、ソルダーレジスト膜の現像パターン
の変更により設けられている。
【0015】そして、本実施の形態では、この基板1と
半導体チップ2の間隔が広い膜調整部8より、洗浄液に
よる接続部のフラックスなどの接続劣化異物の洗浄が行
なわれ、この洗浄後に、膜調整部8より封止樹脂6が基
板1と半導体チップ2間に流入され、基板1と半導体チ
ップ2の間隙とその周辺部の封止樹脂6による封止が行
なわれている。
【0016】本実施の形態のその他の部分の構成は、す
でに図5及び図6を参照して説明した従来のフリップチ
ップ接続構造と同一なので、重複する説明は行なわな
い。
【0017】このように本実施の形態では、ソルダーレ
ジスト膜の現像パターンの変更により、簡単に形成され
る膜調整部8では、基板1と半導体チップ2の間隔が広
いので、封止樹脂6は、基板1と半導体チップ2間に容
易に且つ気泡を残存させることなく隅々まで流入され充
填されていて、対角位置に存在する膜調整部8間で、充
填時の内部空気の排出効果が高まり、内部に残存気泡が
存在せず、経年的に残存気泡による接続不良が発生する
ことが完全に防止され、接続不良の発生がない安定した
動作を行なう動作寿命を大幅に延長することが可能にな
る。
【0018】[第2の実施の形態]本発明の第2の実施
の形態を、図3及び図4を参照して説明する。図3は本
実施の形態の構成を示す平面説明図、図4は本実施の形
態の洗浄工程を示す断面説明図である。
【0019】本実施の形態では、図3及び図4に示すよ
うに、半導体チップ2に対向する基板1に接続部のフラ
ックスなどの接続劣化異物の洗浄時に洗浄液が流入され
る貫通孔10が形成されている。この貫通孔10は、図
3及び図4では一個形成されているが、必要に応じて複
数個形成することが可能である。
【0020】本実施の形態のその他の部分の構成は、す
でに図1及び図2を参照して説明した従来のフリップチ
ップと同一なので、重複する説明は行なわない。
【0021】このような構成の本実施の形態では、接続
部のフラックスなどの接続劣化異物の洗浄時には、図4
に示すように、貫通孔10から洗浄液11iを注入さ
せ、バンプ5と電極パターン3との接続部のフラックス
などの接続劣化異物を含んだ洗浄液11oが、半導体チ
ップ2の下側から、基板1と半導体チップ2の間隔が広
い膜調整部8を通って、完全に外部に排出されている。
このために、本実施の形態によると、すでに説明した第
1の実施の形態で得られる効果に加えて、フリップチッ
プ構造内部には、接続劣化異物が残存しておらず、接続
劣化異物による経年的な腐食の発生がなく、安定した動
作を行なう動作寿命を大幅に延長することが可能にな
る。
【0022】
【発明の効果】請求項1記載の発明に係るフリップチッ
プ接続方法によると、プリント回路の電極パターンの半
導体チップとの接続部以外の半導体チップの外側領域
が、ソルダーレジスト膜で覆われる基板に対して、半導
体チップを導電性のバンブを介して接続部に接続し、該
接続に伴って生じる接続劣化異物を洗浄した後に、基板
と半導体チップ間の間隙領域及びその周辺部が樹脂によ
り封止されるが、半導体チップの隅部に対向して、電極
パターンが形成されていない基板位置に対して、形成さ
れるソルダーレジスト膜の膜厚が他部分よりも薄いか、
またはソルダーレジスト膜が形成されない膜調整部が、
ソルダーレジスト膜の現像パターンの変更により簡単に
設けられ、この基板と半導体チップの間隔が広い膜調整
部より樹脂による封止が行なわれるので、樹脂は気泡を
生じることなく、基板と半導体チップ間に容易に流入
し、短時間で完全な封止を行なうことが可能になる。
【0023】請求項2記載の発明に係るフリップチップ
接続方法によると、請求項1記載の発明で得られる効果
に加えて、半導体チップに対向する基板の領域に形成さ
れる貫通孔を介して、内部に残存する接続劣化異物を完
全に洗浄することが可能になる。
【0024】請求項3記載の発明に係るフリップチップ
接続構造によると、プリント回路の電極パターンの半導
体チップとの接続部以外の半導体チップの外側領域が、
ソルダーレジスト膜で覆われる基板に、半導体チップが
導電性のバンブを介して接続部に接続され、該接続に伴
って生じる接続劣化異物の洗浄後に、基板と半導体チッ
プ間の間隙領域及びその周辺部が樹脂により封止されて
いるが、半導体チップの隅部に対向し、電極パターンが
形成されていない基板位置に対して、ソルダーレジスト
膜の膜厚が他部分よりも薄く形成されるか、またはソル
ダーレジスト膜が形成されない膜調整部が設けられ、こ
の基板と半導体チップの間隔が広い膜調整部から、樹脂
が基板と半導体チップ間に完全に流入され、樹脂による
封止が気泡を生じることなく行なわれているので、内部
に気泡が残存することがなく、接続不良の発生がなく、
安定した動作を行なう動作寿命を延長することが可能に
なる。
【0025】請求項4記載の発明に係るフリップチップ
接続構造によると、請求項3記載の発明で得られる効果
に加えて、半導体チップに対向する基板の領域に形成さ
れた貫通孔を介して、内部に残存する接続劣化異物が完
全に洗浄されていて、腐食の発生がなく、安定した動作
を行なう動作寿命を延長することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の構成を示す平面説
明図である。
【図2】同実施の形態の封止工程を示す断面説明図であ
る。
【図3】本発明の第2の実施の形態の構成を示す平面説
明図である。
【図4】同実施の形態の洗浄工程を示す断面説明図であ
る。
【図5】従来のフリップチップ接続構造を示す断面説明
図である。
【図6】従来のフリップチップ接続構造を示す平面説明
図である。
【図7】従来のフリップチップ接続構造での封止工程の
説明図である。
【符号の説明】
1 基板 2 半導体チップ 3 電極パターン 5 バンプ 6 封止樹脂 7 ソルダーレジスト 8 膜調整部 10 貫通孔 11o ,11i 洗浄液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩渕 寿章 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 桑崎 聡 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 大倉 秀章 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント回路の電極パターンの半導体チ
    ップとの接続部以外の前記半導体チップの外側領域が、
    ソルダーレジスト膜で覆われる基板に対して、前記半導
    体チップを前記接続部に導電性のバンブを介して接続
    し、該接続に伴って生じる接続劣化異物を洗浄後に、前
    記基板と前記半導体チップ間の間隙領域及びその周辺部
    を樹脂により封止するフリップチップ接続方法におい
    て、 前記半導体チップの隅部に対向し、前記電極パターンが
    形成されていない基板位置に対して、形成されるソルダ
    ーレジスト膜の膜厚が他部分よりも薄いか、またはソル
    ダーレジスト膜が形成されない膜調整部を設けるソルダ
    ーレジスト膜調整ステップと該ソルダーレジスト膜調整
    ステップで設けられた膜調整部より前記樹脂による封止
    を行なう樹脂封止ステップとを有することを特徴とする
    フリップチップ接続方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のフリップチップ接続方法
    に対して、 前記半導体チップに対向する前記基板の領域に、貫通孔
    を形成する貫通孔形成ステップと、 前記貫通孔を介して、前記接続劣化異物の洗浄を行なう
    洗浄ステップとが設けられている特徴とするフリップチ
    ップ接続方法。
  3. 【請求項3】 プリント回路の半導体チップとの接続部
    以外の前記半導体チップの外側領域が、ソルダーレジス
    ト膜で覆われる基板と、前記半導体チップが前記接続部
    に導電性のバンブを介して接続され、該接続に伴って生
    じる接続劣化異物の洗浄後に、前記基板と前記半導体チ
    ップ間の間隙領域及びその周辺部が樹脂により封止され
    てなるフリップチップ接続構造において、 前記半導体チップの隅部に対向し、前記電極パターンが
    形成されていない基板位置に対して、形成されるソルダ
    ーレジスト膜が他部分よりも薄いか、または、ソルダー
    レジスト膜が形成されておらず、樹脂が流入され前記封
    止が行なわれる膜調整部が設けられていることを特徴と
    するフリップチップ接続構造。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のフリップチップ接続構造
    に対して、 前記半導体チップに対向する前記基板の領域に、前記接
    続劣化異物の洗浄を行なう貫通孔が形成されていること
    を特徴とするフリップチップ接続構造。
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